代谢网络通量和结构分析
代谢网络通量和结构分析
拟被证明在蜜验上魁可行的,农现在通过挑选变界点使得在大肠杆菌中增长番茄红豢的产燕,它是一静抗氧化纯舍秘》Ol。这与基因敲豫蓊的耪始的代漆瀵量变化裘现稆关。
调整开关最小化方法(ROOM)是一个近期发展的方法,它也是用于识别变异菌株的代谢遁量状态,但是,它是秀颦变异蓐逶量改变较大的反应个数戡小Ⅸ“。“显著鲍”定义为考虑在可行的计簿时间下一系列用户指定极限值范嗣。这种方式分配给每个基鞠表达的成本代价,最小布尔通量改变个数约束下用于找出可行通量分布。优化问题涉及混台整登线毪规划闫题。ROOM精确预潮了丈赫杼麓基因敲除代落蓓适应状态——在蔽除后一段很长时间后的通量分布。
MOMA霸ROOM螅共隧羼性是基于最小落节摄制戆变雾后数甘冀逶鬟分毒。正懿遮然方法所示,通量分布结果依赖于踱离机制定义。原则上,也可以开发出其它的定义方式,在特殊情况下预测效果始终是一个开放问题。
《3)辩决爱向闻题
FBA主舞关注于在给定参数下定义目标函数和矩阵模型,预测稳定状态通量。FBA预测的反商趣题趣捶搜爆糖确懿观测到靛或幕璧褥爨嚣遴星分夺攘龋攘应豹参数。耄予它嚣在大规模参数空间中查找这种计算菏刻的参数,因而这种反向问题可能很难解决。
基于优化结构的OUFind方法被证明有效用于在给定的实验数据下,推断最有可能的雕际函数辫j。它怒基于二缀优化过稔,其中,内部优化使用一个不定参数的传统的FBA问题,而外层优化是使用二次规划方法表选的观测通最,用于估计连贯性。为了简他诗算,;;入了二元瞧楚传,并且把肉郄线性谯证惩蔻转变藏錾线性爨耽絮,簌焉生成单朦的非线线规划。非线性出现于目标系数和相应的通堂之间的乘法上。这种方法戍用于不同培养条件下犬肠杆菌代谢的代谢分析,结果与实验观察到的遇量非常匹配,基示出鞠标函数鞠最大生物质量有联系。
作为反向优化问题的二级优化方法被扩展用于为高产某一代谢物而进行挑选敲除基强瓣OptKnoek策爨#“。决定变量是驻示on/off遵量状态戆二露交量,结莱转交藏一个单级水平的混合整测线性优化问题。OptKnock识别出猩大肠杆菌代谢中赢观上觅法观察到的商产琥珀酸,乳酸和1,3一丙二璐基因敲除方法。
《4)动态优化
FBA被用于生成细胞生长和底物和剐产物浓度的动态概况f3l,删。显然,结合细胞生长葶噩缨箍≯}漆瘦,这耱方法篷翕了离簸纯对阕片过程莠程每个对麓蠲隔嚣始拜孛对FBA求解。这个方法基于在时间段上通量是不变的准稳态假设。
同时考虑了转录和传竣调节,发展了动态优怯方法,嬲予计冀震续鞋瓣片上豹遴霪变化p”,预测比较了两个大脑杆菌的二次生长模型:动悫优化方法(菲线性规划问麓)2